DE102009056981A1 - Manufacturing process for semiconductor devices - Google Patents
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Abstract
Eine Schaltungsschicht 2, die einen Anschlussleiterteil 21 aufweist, der an eine Elektrode 31 eines Halbleiterelements 3 angeschlossen werden kann, wird in einer solchen Weise auf einem Metallträgersubstrat 1 gebildet, dass die Schaltungsschicht von dem Substrat 1 abgezogen werden kann und dass der Anschlussleiterteil 21 auf der oberen Fläche der Schaltungsschicht freiliegt. Die Schaltungsschicht 2 wird auf das Element 3 laminiert, während es im Waferzustand ist, und der Anschlussleiterteil 21 und die Elektrode 31 werden miteinander verbunden. Anschließend wird das Trägersubstrat 1 von der Schaltungsschicht 2 abgezogen, und der Wafer wird vereinzelt, wobei einzelne Halbleitervorrichtungen erhalten werden.A circuit layer 2 having a terminal conductor part 21 which can be connected to an electrode 31 of a semiconductor element 3 is formed on a metal support substrate 1 in such a manner that the circuit layer can be peeled off from the substrate 1 and that the terminal lead part 21 on the upper surface of the circuit layer is exposed. The circuit layer 2 is laminated on the element 3 while being in the wafer state, and the lead portion 21 and the electrode 31 are connected to each other. Subsequently, the supporting substrate 1 is peeled off from the circuit layer 2, and the wafer is singulated to obtain individual semiconductor devices.
Description
Gebiet der ErfindungField of the invention
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Herstellung einer Halbleitervorrichtung, die ein Halbleiterelement und eine darauf angeordnete Schaltungsschicht umfasst.The The present invention relates to a method of manufacture a semiconductor device comprising a semiconductor element and a arranged thereon circuit layer.
Hintergrund der ErfindungBackground of the invention
Halbleiterelemente, die mit verschiedenen Halbleitermaterialien konfiguriert sind (im Folgenden auch einfach als ”Elemente” bezeichnet), wie Chipkarten unter Verwendung von Siliciumhalbleiter- und organischen EL-Elementen, werden gewöhnlich dadurch hergestellt, dass man wiederholt eine Matrix aus mehreren Elementen auf einem Wafersubstrat ausbildet und dann das Substrat in einzelne Elemente vereinzelt, die als Chips bekannt sind. In der folgenden Beschreibung wird ein Wafersubstrat mit einem darauf ausgebildeten Halbleiterelement (Zustand vor dem Vereinzeln) auch als ”Halbleiterwafer” bezeichnet.Semiconductor elements, which are configured with different semiconductor materials (in Hereafter simply referred to as "elements"), like smart cards using silicon semiconductor and organic EL elements are usually made by: repeatedly forming a matrix of multiple elements on a wafer substrate and then the substrate is singulated into individual elements, called chips are known. In the following description, a wafer substrate will be described with a semiconductor element formed thereon (state before the Singulate) also referred to as "semiconductor wafer".
Neben der Grundelementstruktur werden in einem Halbleiterelement verschiedene Verschaltungsstrukturen hergestellt, während es im Waferzustand ist, um ausgeklügelte Funktionen hinzuzufügen, und für andere Zwecke. Zu diesen Verschaltungsstrukturen gehören zum Beispiel eine Umverdrahtungsschicht, ein Leiterpfad (Kontaktloch), die es ermöglichen, dass die Fläche auf der Elementseite und die Rückseitenfläche über ein Wafersubstrat elektrisch miteinander kommunizieren, und dergleichen.Next The basic element structure becomes different in a semiconductor element Interconnection structures made while in the wafer state is to add sophisticated features, and for other purposes. To these interconnection structures For example, a redistribution layer, a conductor path (Contact hole), which allow the area on the element side and the back surface over a wafer substrate electrically communicate with each other, and the like.
Wie
in
Nachdem es mit einer Verschaltungsstruktur versehen und in Chips unterteilt wurde, dient jedes Element als Halbleitervorrichtung mit einem Anschlussleiter, der die Verbindung mit externen Leitern (externe Schaltungen und dergleichen) und deren Montage im Vergleich zu dem ursprünglichen Element, das einfach eine freiliegende Elektrode aufweist, erleichtert.After this provided it with an interconnection structure and subdivided into chips each element serves as a semiconductor device with a lead, the connection with external conductors (external circuits and the like) and their mounting compared to the original one Element which simply has an exposed electrode facilitates.
Indem man zum Beispiel eine Umverdrahtungsschicht vorsieht, können Aluminiumelektroden des Elements und Leiter an einer externen Schaltung zum Montieren des Elements leicht miteinander verbunden werden, auch wenn sie sich in Bezug auf Größe oder Raster voneinander unterscheiden.By doing For example, a rewiring layer can be provided Aluminum electrodes of the element and conductors on an external circuit for Mount the item easily be joined together, too if they are in terms of size or grid of each other differ.
Anschlüsse können auf der Rückseite eines Wafersubstrats ausgebildet werden, indem man Kontaktlöcher bereitstellt, die das Wafersubstrat in Richtung der Substratdicke durchdringen.connections can on the back of a wafer substrate be formed by providing contact holes, which penetrate the wafer substrate in the direction of the substrate thickness.
Durch Erforschung solcher Verschaltungsstrukturen, die zu einem Halbleiterelement hinzuzufügen sind, fanden die Erfinder heraus, dass es in den beiden unten genannten Punkten noch Verbesserungsspielraum gab, und identifizierten diese als Probleme, die von der vorliegenden Erfindung gelöst werden sollen.By Exploration of such interconnection structures that become a semiconductor element to add, the inventors found out that it room for improvement in the two points mentioned below gave and identified these as problems arising from the present To be solved invention.
Der erste Punkt betrifft die Herstellungskosten in Bezug auf eine Umverdrahtungsschicht. Die Erfinder stellten fest, dass die Verarbeitung zur Ausbildung einer Umverdrahtungsschicht direkt auf einem Halbleiterwafer mühsam ist, weil es notwendig ist, eine Umverdrahtungsschicht auf jedem Halbleiterwafer aufzubauen, so dass es noch Spielraum für eine Reduktion der Herstellungskosten gibt, auch wenn dies nicht als Problem angesehen wurde. Wenn sich zeigt, dass eine ausgebildete Umverdrahtungsschicht von unzureichender Qualität ist, auch wenn der erhaltene Halbleiterwafer insgesamt von annehmbarer Qualität ist, ist die Mitentsorgung des Halbleiterwafers unvermeidbar, was die Herstellungskosten erhöht, da die Umverdrahtungsschicht bereits monolithisch auf dem Halbleiterwafer ausgebildet wurde.Of the First point concerns the manufacturing costs with respect to a redistribution layer. The inventors found that the processing for training a redistribution layer directly on a semiconductor wafer tedious is because it is necessary to have a redistribution layer on each one Semiconductor wafer build, so there is still room for a Reduction of manufacturing costs, even if not as Problem was considered. If it turns out that a trained Redistribution layer of insufficient quality, even if the obtained semiconductor wafer as a whole of more acceptable Quality is, the co-disposal of the semiconductor wafer unavoidable, which increases the cost of production, as the Redistribution layer already monolithic on the semiconductor wafer was trained.
Der zweite Punkt betrifft die Qualität, wenn in einem Halbleiterwafer ein Kontaktloch gebildet wird, an das ein getrennt gebildeter Interposer (eine Art Verschaltungssubstrat, das für die Chipmontage zwischengelegt wird) angeschlossen wird. Da ein Kontaktloch gewöhnlich dadurch gebildet wird, dass man eine leitfähige Paste in ein Durchgangsloch füllt, können seine beiden Enden aus den Substratflächen des Halbleiterwafers hervorstehen, und die Höhen der vorstehenden Teile sind variabel. Wenn ein Interposer zwischen einem Element mit solchen vorstehenden Teilen und einem externen Leiter platziert wird, während beide miteinander verbunden werden, verursacht die unterschiedliche Höhe der vorstehenden Teile eine kleine Lücke in der Grenzfläche zwischen dem Interposer und dem Halbleiterwafer, was bei manchen Elementen wiederum einen Kontaktausfall verursachen kann und die Zuverlässigkeit der Halbleitervorrichtung reduziert.Of the second point concerns quality when in a semiconductor wafer a contact hole is formed, to which a separately formed interposer (a kind of interconnect substrate used for chip assembly is interposed) is connected. As a contact hole usually is formed by adding a conductive paste in fills a through-hole, its two can Protrude from the substrate surfaces of the semiconductor wafer, and the heights of the protruding parts are variable. If an interposer between an element with such protruding parts and an external leader is placed while both interconnected causes the different height the protruding parts have a small gap in the interface between the interposer and the semiconductor wafer, which in some cases Elements in turn can cause a contact failure and the Reliability of the semiconductor device reduced.
Die von der vorliegenden Erfindung zu lösenden Probleme liegen in der Verbesserung der zwei oben beschriebenen Punkte, die die Erfinder festgestellt haben. Es ist ein erstes Ziel der vorliegenden Erfindung, ein Herstellungsverfahren bereitzustellen, das eine Reduktion der Herstellungskosten für Umverdrahtungsschichten an Halbleiterelementen ermöglicht. Ein zweites Ziel der vorliegenden Erfindung besteht darin, ein Herstellungsverfahren bereitzustellen, das die Produktion einer lückenlosen Halbleitervorrichtung auch in Gegenwart von unterschiedlichen Höhen von vorstehenden Teilen an den Enden eines Kontaktlochs ermöglicht.The problems to be solved by the present invention reside in the improvement of the two points described above which the inventors have found. It is a first object of the present invention to provide a manufacturing method which can reduce the manufacturing cost of redistribution layers on semiconductor elements made possible. A second object of the present invention is to provide a manufacturing method that enables the production of a gapless semiconductor device even in the presence of different heights of protruding parts at the ends of a contact hole.
Kurzbeschreibung der ErfindungBrief description of the invention
Die Erfinder unternahmen ausgedehnte Untersuchungen, um die oben beschriebenen Probleme zu lösen, und fanden heraus, dass die beiden oben beschriebenen Probleme gleichzeitig gelöst werden können, indem man eine Umverdrahtungsschicht als Verschaltungsschicht unabhängig von einem Halbleiterwafer bildet und die Verschaltungsschicht so mit einer Trägerschicht aus Metall versieht, dass die Trägerschicht abgetrennt werden kann. Die Erfinder führten weitere Untersuchungen auf der Grundlage dieses Ergebnisses durch und entwickelten die vorliegende Erfindung.The Inventors undertook extensive research to address those described above To solve problems, and found that the two described above Problems can be solved simultaneously by one rewiring layer as a wiring layer independently from a semiconductor wafer and the wiring layer so with a carrier layer of metal that provides the carrier layer can be separated. The inventors conducted further investigations on the basis of this result and developed the present invention.
Dementsprechend weist die vorliegende Erfindung die folgenden Merkmale auf.Accordingly The present invention has the following features.
- (1) Verfahren zur Herstellung einer Halbleitervorrichtung mit einer Struktur, bei der ein Halbleiterelement und eine Schaltungsschicht aufeinander laminiert sind, wobei das Verfahren die folgenden Schritte umfasst: Bilden einer Schaltungsschicht mit einem Anschlussleiterteil, der mit einer Elektrode eines Halbleiterelements verbunden werden kann, in einer solchen Weise, dass die Schaltungsschicht auf einem Metallträgersubstrat von dem Substrat abgezogen werden kann und dass der Anschlussleiterteil auf der oberen Oberfläche der Schaltungsschicht freiliegt; Laminieren der Schaltungsschicht auf das Halbleiterelement, während es im Waferzustand ist, wobei der Anschlussleiterteil der Schaltungsschicht und die Elektrode des Halbleiterelements miteinander verbunden werden; und Abtrennen des Metallträgersubstrats von der Schaltungsschicht nach dem Verbinden.(1) Method of manufacturing a semiconductor device with a structure in which a semiconductor element and a circuit layer laminated together, the method comprising the following steps includes: Forming a circuit layer with a lead portion, which are connected to an electrode of a semiconductor element can, in such a way that the circuit layer on a Metal support substrate are removed from the substrate can and that the connecting conductor part on the upper surface the circuit layer is exposed; Laminating the circuit layer to the semiconductor element while in the wafer state, wherein the lead portion of the circuit layer and the electrode the semiconductor element are interconnected; and Split off of the metal carrier substrate from the circuit layer the connecting.
- (2) Herstellungsverfahren gemäß dem obigen Punkt (1), wobei sich eine Trennschicht zwischen dem Metallträgersubstrat und der Schaltungsschicht befindet, wodurch die Schaltungsschicht von dem Metallträgersubstrat abgezogen werden kann.(2) Manufacturing method according to the above point (1), wherein there is a release layer between the metal support substrate and the circuit layer, whereby the circuit layer of can be deducted from the metal support substrate.
- (3) Herstellungsverfahren gemäß dem obigen Punkt (2), wobei die Trennschicht eine Schicht ist, die so gebildet wird, dass die Trennschicht leicht von der Schaltungsschicht abgezogen und getrennt werden kann und sich nicht leicht von dem Metallträgersubstrat ablösen lässt, so dass die Trennschicht zusammen mit dem Metallträgersubstrat von der Schaltungsschicht entfernt werden kann.(3) Manufacturing method according to the above point (2) wherein the release layer is a layer that is formed the release layer is easily peeled off the circuit layer and can not be easily separated from the metal support substrate peel off, leaving the release layer together with the metal carrier substrate from the circuit layer can be removed.
- (4) Herstellungsverfahren gemäß dem obigen Punkt (2), wobei die Trennschicht aus Polyimid besteht.(4) Manufacturing method according to the above point (2) wherein the release layer is polyimide.
- (5) Herstellungsverfahren gemäß dem obigen Punkt (2), wobei die Trennschicht aus einem Material besteht, das aus Metallen, Metalloxiden und anorganischen Oxiden ausgewählt ist.(5) Manufacturing method according to the above point (2), wherein the release layer is made of a material consisting of Metals, metal oxides and inorganic oxides selected is.
- (6) Herstellungsverfahren gemäß dem obigen Punkt (1), wobei die Schaltungsschicht als Umverdrahtungsschicht für das Halbleiterelement fungiert.(6) Manufacturing method according to the above point (1), wherein the circuit layer as a redistribution layer for the semiconductor element functions.
- (7) Herstellungsverfahren gemäß dem obigen Punkt (1), wobei die Schaltungsschicht Folgendes aufweist: eine Isolationsschicht; eine leitfähige Schicht, die sich in der Isolationsschicht befindet; einen Anschlussleiterteil zum Anschluss an eine Elektrode eines Halbleiterelements auf einer Oberfläche der Isolationsschicht; und einen Externanschlussleiterteil zum Anschluss an einen externen Leiter auf der anderen Oberfläche der Isolationsschicht; und wobei der Anschlussleiterteil und der Externanschlussleiterteil über die leitfähige Schicht, die sich in der Isolationsschicht befindet, miteinander verbunden sind.(7) Manufacturing method according to the above point (1), wherein the circuit layer comprises: an insulation layer; a conductive layer located in the insulating layer; one Terminal conductor part for connection to an electrode of a semiconductor element on a surface of the insulating layer; and one External connection conductor part for connection to an external conductor on the other surface of the insulating layer; and in which the connection conductor part and the external connection conductor part via the conductive layer, which is in the insulation layer is connected to each other.
- (8) Herstellungsverfahren gemäß dem obigen Punkt (7), wobei die Isolationsschicht der Schaltungsschicht eine einzelne Schicht ist, die aus demselben Polymer besteht, oder eine Laminatstruktur hat, die eine Grundisolationsschicht auf der Metallträgersubstratseite und eine Kleberschicht zum Kleben auf das Halbleiterelement aufweist.(8) Manufacturing method according to the above point (7), wherein the insulation layer of the circuit layer is a single Layer which consists of the same polymer or a laminate structure which has a base insulating layer on the metal carrier substrate side and an adhesive layer for adhering to the semiconductor element.
- (9) Herstellungsverfahren gemäß dem obigen Punkt (1), wobei ein Wafersubstrat, bei dem es sich um das Substrat des Halbleiterelements im Waferzustand handelt, mit einem Kontaktloch versehen wird, das das Substrat in seiner Dickenrichtung durchdringt, und die Elektrode des Halbleiterelements über das Kontaktloch mit der Rückseite des Wafersubstrats elektrisch verbunden werden kann; und wobei die Schaltungsschicht auf eine der beiden Seiten des Wafersubstrats laminiert wird und ein Ende des Kontaktlochs und der Anschlussleiterteil der Schaltungsschicht miteinander verbunden werden.(9) Manufacturing method according to the above point (1), wherein a wafer substrate which is the substrate of the Wafer-state semiconductor element with a contact hole is provided, which penetrates the substrate in its thickness direction, and the electrode of the semiconductor element via the contact hole be electrically connected to the back of the wafer substrate can; and wherein the circuit layer on one of the two sides of the wafer substrate and one end of the contact hole and the lead portion of the circuit layer are connected together.
Kurzbeschreibung der ZeichnungenBrief description of the drawings
Die
in diesen Zeichnungen verwendeten Zahlzeichen bedeuten Folgendes:
Ausführliche Beschreibung der ErfindungDetailed description the invention
Im Folgenden wird das Herstellungsverfahren der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf spezielle Beispiele beschrieben.in the Following is the manufacturing process of the present invention with reference to specific examples.
Die hier verwendeten Ausdrücke, die aufwärts oder abwärts bezeichnen, wie ”Oberseite” und ”Unterseite”, dienen nur zur Erklärung der Positionsbeziehung zwischen Schichten und sind nicht so zu verstehen, als schränkten sie die tatsächliche vertikale Position einer Schaltungsschicht oder einer Halbleitervorrichtung ein.The terms used here that are upwards or downwards downwards, such as "top" and "bottom", serve only to explain the positional relationship between Layers and are not to be understood as limited they are the actual vertical position of a circuit layer or a semiconductor device.
Erstens
umfasst das Herstellungsverfahren, wie in
Indem man Schaltungsschichten durch diese unabhängigen Schritte herstellt, ist es möglich, mit niedrigen Kosten und in großen Mengen nur diejenigen von annehmbarer Qualität an Elemente im Waferzustand anzuschließen.By doing you get circuit layers through these independent steps It is possible, with low costs and in large quantities only those of acceptable quality to connect to elements in the wafer state.
In
Ein Gold-Stud-Bump, eine Underbump-Metallisierung (UBM) und dergleichen werden in den Elektroden des Elements gebildet. Beispiele für die UBM sind Ni/Au-Schichten, die durch stromloses Metallisieren gebildet werden (Ni ist auf der Grundierungsseite; dasselbe gilt im Folgenden, d. h. die Grundierungsseite der Laminierung wird zuerst angegeben), Ti/Cu-Schichten, Ti/W/Cu-Schichten und Ti/Ni/Cu-Schichten, die durch Kathodenzerstäubung gebildet werden, und dergleichen.One Gold Stud Bump, Underbump Metallization (UBM) and the like are formed in the electrodes of the element. examples for the UBM are Ni / Au layers, which are formed by electroless plating Ni is on the primer side; the same applies in the following, d. H. the primer side of the lamination becomes first Ti / Cu layers, Ti / W / Cu layers and Ti / Ni / Cu layers, which are formed by sputtering, and the like.
Als
nächstes umfasst das Herstellungsverfahren einen Schritt,
bei dem die oben beschriebene Schaltungsschicht
In
Weiterhin
umfasst das Herstellungsverfahren einen Schritt, bei dem das Metallträgersubstrat durch
Abziehen von der Schaltungsschicht abgelöst wird, wie in
In diesem Stadium liegt die Halbleitervorrichtung in Waferform vor; Halbleitervorrichtungen in Form von einzelnen Chips werden durch Vereinzeln erhalten. Die Schaltungsschicht mit dem davon getrennten Metallträgersubstrat kann vor der Vereinzelung einer Verarbeitung unterzogen werden, wie Anbringen einer Lötkugel.In at this stage, the semiconductor device is in wafer form; Semiconductor devices in the form of individual chips are going through Get separated. The circuit layer with the separated Metal support substrate may prior to separation of a processing be subjected, such as attaching a solder ball.
Gemäß dem Herstellungsverfahren der vorliegenden Erfindung wird das oben beschriebene erste Problem so gelöst, wie es im Folgenden beschrieben ist.According to the Manufacturing method of the present invention will be the first described above Problem solved as it is described below.
Das Herstellungsverfahren der vorliegenden Erfindung kann als Verfahren beschrieben werden, bei dem eine Umverdrahtungsschicht, die zuvor als Schaltungsschicht getrennt von einem Halbleiterelement hergestellt wurde, auf ein Element in einem Waferzustand, wie einen Halbleiterwafer, laminiert wird, wobei man eine Halbleitervorrichtung erhält.The Manufacturing method of the present invention can be used as a method be described in which a redistribution layer, the previously as a circuit layer separately from a semiconductor element has been applied to an element in a wafer state, such as a semiconductor wafer, is laminated to obtain a semiconductor device.
Eine große Zahl von Halbleitervorrichtungen mit großen Flächen, die eine große Zahl von Wafern umfassen können, können leicht durch Roll-to-Roll-Produktion hergestellt werden, indem man Schaltungsschichten getrennt herstellt, und daher sind die Herstellungskosten noch geringer, als wenn eine Umverdrahtungsschicht direkt auf jedem Halbleiterwafer gebildet wird.A large number of semiconductor devices with large Areas comprising a large number of wafers can, can easily through roll-to-roll production produced by making circuit layers separately, and therefore the manufacturing cost is even lower than if one Redistribution layer formed directly on each semiconductor wafer becomes.
Außerdem verleiht ein Metallträgersubstrat, das für eine Schaltungsschicht in einer solchen Weise bereitgestellt wird, dass die Schaltungsschicht abgezogen werden kann, der Schaltungsschicht ausreichende Steifigkeit, so dass die Handhabbarkeit erhöht wird, bis die Schaltungsschicht auf einen Halbleiterwafer laminiert wird, was somit zur Reduktion der Herstellungskosten beiträgt.Furthermore gives a metal support substrate that for a Circuit layer is provided in such a way that the circuit layer can be removed, the circuit layer sufficient rigidity, so that the handling increases until the circuit layer is laminated on a semiconductor wafer becomes, which thus contributes to the reduction of manufacturing costs.
Das Herstellungsverfahren der vorliegenden Erfindung ermöglicht es, nur einwandfreie Schaltungsschichten auszuwählen, um sie mit dem Element im Waferzustand zu verbinden, so dass eine unnötige Entsorgung von einwandfreien Elementen vermieden wird.The Manufacturing method of the present invention allows it to select only proper circuit layers to to connect them to the element in the wafer state, making an unnecessary Disposal of flawless elements is avoided.
Gemäß dem Herstellungsverfahren der vorliegenden Erfindung wird überdies auch das oben beschriebene zweite Problem gelöst, wie es im Folgenden beschrieben ist.According to the Moreover, the production method of the present invention becomes also solved the second problem described above, like it is described below.
Wenn zum Beispiel der Anschlussleiterteil einer Schaltungsschicht mit einer Fläche, die einen vorstehenden Anschluss aufweist, wie einem Ende eines Kontaktlochs, von den beiden Flächen eines Halbleiterwafers verbunden ist, drückt ein Metallträgersubstrat von hinten mit einer ausreichenden Steifigkeit gegen die gesamte Oberfläche der Schaltungsschicht. Durch dieses Drücken entsteht ein ausreichender Druck gerade unterhalb des Anschlussleiterteils der Schaltungsschicht, und die Isolationsschicht um den Anschlussleiterteil herum (insbesondere die Kleberschicht (im Folgenden beschrieben)) füllt die Unterschiede in den Höhen der vorstehenden Teile im Anschlussteil auf und kommt in engen Kontakt mit der Waferoberfläche, wobei keine Lücke in der Grenzfläche zwischen der Schaltungsschicht und dem Halbleiterwafer entsteht.If For example, the lead portion of a circuit layer with a surface having a protruding connection, like one end of a contact hole, from the two surfaces of a semiconductor wafer, presses a metal carrier substrate from behind with sufficient rigidity against the whole Surface of the circuit layer. By this pressing creates sufficient pressure just below the lead portion the circuit layer, and the insulating layer around the lead portion around (in particular, the adhesive layer (described below)) fills the differences in the heights of the protruding parts in the Connecting part and comes into close contact with the wafer surface, with no gap in the interface between the circuit layer and the semiconductor wafer is formed.
Wie hier erwähnt, kann eine Halbleitervorrichtung eine beliebige Vorrichtung sein, die das Laminieren und Anschließen einer Schaltungsschicht ermöglicht; Beispiele dafür sind herkömmlicherweise bekannte Elemente, wie solche mit einfacher Struktur, wie ein einzelnes lichtemittierendes Element, Felder, die eine Zusammenstellung solcher Elemente umfassen, ein organisches Halbleiterelement, eine Chipkarte, ein Prozessor mit verschiedenen integrierten Arbeitsschaltungen, ein Speicher, ein Photosensor und ein Bildsensor sowie ein Multichipmodul, MEMS (mikroelektromechanische Systeme; Vorrichtungen, bei denen Maschinenkomponenten, Sensoren, Stellglieder, elektronische Schaltungen und dergleichen auf einem Substrat integriert sind) und dergleichen.As As mentioned herein, a semiconductor device may be any one Be a device that laminating and connecting a Circuit layer allows; Examples of this are conventionally known elements, such as those with simple structure, such as a single light-emitting element, Fields that comprise a collection of such elements organic semiconductor element, a chip card, a processor with various integrated working circuits, a memory, a Photosensor and an image sensor and a multi-chip module, MEMS (microelectromechanical systems; Devices in which machine components, sensors, Actuators, electronic circuits and the like on one Substrate are integrated) and the like.
Das Wafersubstrat, auf dem ein Halbleiterelement gebildet werden soll, kann ein beliebiges Substrat für Halbleiterelemente sein; Beispiele dafür sind ein Halbleiterkristallsubstrat, wie aus Silicium, sowie ein isolierendes Kristallsubstrat, Glassubstrat, aus einer organischen Verbindung bestehendes Substrat und dergleichen. Von diesen Substraten sind Siliciumkristallsubstrate (Siliciumwafer) die vielseitigsten.The Wafer substrate on which a semiconductor element is to be formed, may be any substrate for semiconductor elements; Examples thereof are a semiconductor crystal substrate such as silicon, and an insulating crystal substrate, glass substrate, organic compound substrate and the like. Of these substrates, silicon crystal substrates (silicon wafers) are the most versatile.
Der hier verwendete Ausdruck ”Halbleiterelement in einem Waferzustand” umfasst nicht nur mehrere Halbleiterelemente in Form einer Matrix auf einem Wafersubstrat (vor der Vereinzelung), sondern auch solche, die hergestellt werden, indem man mehrere Elemente auf einem Wafersubstrat durch Qualitätskontrolle überprüft, das Substrat einmal in einzelne Chips vereinzelt und danach nur diejenigen nichtdefekten Chips auf einer Platte mit derselben Form wie das Wafersubstrat neu anordnet. In der folgenden Beschreibung wird ein ”Halbleiterelement in einem Waferzustand” auch als ”Element im Waferzustand” bezeichnet.Of the As used herein, "semiconductor element in a wafer state" not just multiple semiconductor elements in the form of a matrix on one Wafer substrate (before singulation), but also those produced by passing multiple elements on a wafer substrate Quality control checks, the substrate once in individual chips and then only those non-defects Chips on a plate with the same shape as the wafer substrate rearranges. In the following description, a "semiconductor element in a wafer state "also referred to as" wafer state element ".
Wenn sie auf ein Halbleiterelement laminiert und daran angeschlossen wird, fungiert eine Schaltungsschicht als Umverdrahtungsschicht und vermittelt den Anschluss an einen externen Leiter.If laminated on a semiconductor element and connected thereto becomes, a circuit layer acts as a redistribution layer and provides the connection to an external conductor.
Öffentlich bekannte Verfahren können verwendet werden, um die Elektrode des Elements und den Anschlussleiterteil der Schaltungsschicht miteinander zu verbinden; Beispiele dafür sind Au-Au-Bonden, Au-Stud-Bump-Lötbonden, Löt-Bump-Bonden, Bonden mit Hilfe von Ag-Paste und Bonden mit Hilfe von ACF (anisotroper leitfähiger Folie) oder NCF (nichtleitfähiger Folie). Um einer Forderung nach feinen Rastern zu erfüllen, wird zweckmäßigerweise Au-Stud-Bump-Lötbonden verwendet. Wenn wegen einer Bump-Höhe und dergleichen eine Lücke zwischen der Vorrichtung und der Anschlussschicht entsteht, kann ein Unterfüllmaterial oder dergleichen eingefüllt werden.Publicly known methods may be used to interconnect the electrode of the element and the lead portion of the circuit layer; Examples are Au Au Bon Au Stud Bump solder bonding, solder bump bonding, Ag paste bonding, and ACF (anisotropic conductive film) or NCF (non-conductive film) bonding. To meet a requirement for fine pitches, Au Stud Bump solder bonding is suitably used. When a gap arises between the device and the terminal layer due to a bump height and the like, an underfill material or the like may be filled.
Im Falle einer Struktur, bei der ein Kontaktloch, das ein Wafersubstrat in seiner Dickenrichtung durchdringt, in dem Substrat vorhanden ist und eine Elektrode eines Halbleiterelements über das Kontaktloch an die Rückseite des Wafersubstrats angeschlossen werden kann, kann eine Schaltungsschicht auf die Rückseite des Wafersubstrats laminiert werden, und der Anschlussleiterteil der Schaltungsschicht kann mit dem Anschluss des Kontaktlochs verbunden werden. In diesem Fall können die Schaltungsschichten auch verwendet werden, um die Elektrode des Elements und das Kontaktloch nicht auf der Rückseite des Wafersubstrats, sondern auf der Elementseite miteinander zu verbinden, und die Schaltungsschicht kann sowohl auf die Rückseite als auch auf die Elementseite laminiert werden.in the Case of a structure in which a contact hole forming a wafer substrate penetrates in its thickness direction, present in the substrate and an electrode of a semiconductor element via the Contact hole connected to the back of the wafer substrate Can be a circuit layer on the back of the wafer substrate, and the lead portion the circuit layer can be connected to the terminal of the contact hole become. In this case too, the circuit layers can can not be used to the electrode of the element and the contact hole on the back side of the wafer substrate but on the element side connect to each other, and the circuit layer can both laminated on the back as well as on the element side become.
Die Anordnungsmuster von einzelnen Schaltungsschichten, die vor der Vereinzelung in den Schaltungsschichten enthalten sind, können beliebige sein, die den Elementfeldmustern in dem waferartigen Element entsprechen, und ermöglichen die Verbindung von einzelnen Elementen und Schaltungsschichten.The Arrangement pattern of individual circuit layers, before the Singulation in the circuit layers are included be any of the element field patterns in the wafer-like element correspond, and allow the connection of individual Elements and circuit layers.
Bei der äußeren peripheren Form der Schaltungsschicht als Ganzes vor der Vereinzelung kann es sich um dieselbe wie bei dem Wafersubstrat oder eine entsprechende Form, eine Form mit noch größerer Fläche, die eine Vielzahl von Wafersubstraten (einfache Platten, aus einer Rolle abgerollte Bänder und dergleichen) umfassen kann, dieselbe Form wie der Elementzusammenstellungsbereich in jedem Wafersubstrat oder eine entsprechende Form und dergleichen handeln.at the outer peripheral shape of the circuit layer as a whole before singling it can be the same as at the wafer substrate or a corresponding mold, a mold with still larger area containing a variety of Wafer substrates (plain plates, tapes unrolled from a roll and the like) may have the same shape as the element assembling area in each wafer substrate or a corresponding shape and the like act.
Ergänzende Elemente zum Platzieren der Schaltungsschicht vor der Vereinzelung und des waferartigen Elements und Mittel zur Verbesserung der Handhabbarkeit können gegebenenfalls hinzugefügt werden.Supplementary Elements for placing the circuit layer before singulation and the wafer-like member and means for improving the handleability can be added if necessary.
Die
innere Struktur und die Leiteranschlussstruktur einer Schaltungsschicht
unterliegen zwar keiner besonderen Einschränkung, doch
ist eine geeignete Grundstruktur eine solche, bei der, wie in
Weitere
Beispiele neben dieser typischen Beispielstruktur sind eine Struktur,
bei der besondere Anschlussleiterteile
Bei
der Schaltung in der Schaltungsschicht (eine leitfähige
Schicht, die sich in der Schaltungsschicht seitlich erstreckt) kann
es sich um eine einzige Schicht, wie es in den
In
der in
In
der in
Die oben beschriebene Metallschicht wird vorzugsweise durch Plattieren gebildet; geeignete Materialien für die Metallschicht sind einzelne Metalle, wie Kupfer, Gold, Silber, Platin, Blei, Zinn, Nickel, Cobalt, Indium, Rhodium, Chrom, Wolfram und Ruthenium sowie Legierungen, die aus zweien oder mehreren davon bestehen, und dergleichen. Zu den bevorzugten Materialien gehören Gold, Zinn, Nickel und dergleichen; zu den bevorzugten Ausführungsformen der Metallschicht gehören eine Doppelschichtstruktur mit einer Unterschicht aus Ni und einer Oberflächenschicht aus Au und dergleichen.The The metal layer described above is preferably by plating educated; suitable materials for the metal layer are individual metals, such as copper, gold, silver, platinum, lead, tin, Nickel, cobalt, indium, rhodium, chromium, tungsten and ruthenium, as well Alloys consisting of two or more thereof and the like. The preferred materials include gold, tin, nickel and the like; to the preferred embodiments of the metal layer belong to a double layer structure with a lower layer of Ni and a surface layer of Au and the like.
Wie
in den
Bei
der Isolationsschicht
Beispiele für geeignete Materialien für Grundisolationsschichten sind unter anderem öffentlich bekannte synthetische Harze, wie Polyimidharz, Acrylharz, Polyethernitrilharz, Polyethersulfonharz, Epoxidharz, Polyethylenterephthalatharz, Polyethylennaphthalatharz und Polyvinylchloridharz, Verbundstoffe dieser Harze mit Synthesefasermatten, Glasmatten, Glasvliesstoffen, Mikroteilchen, wie aus TiO2, SiO2, ZrO2, Mineralien und Ton, und dergleichen. Insbesondere wird Polyimidharz, Epoxidharz und Glasmatte-Epoxidharz der Vorzug gegeben, da eine dünnere flexible Isolationsschicht mit höherer mechanischer Festigkeit und besseren elektrischen Eigenschaften (Isolationseigenschaft und dergleichen) erhalten wird, nachdem die Metallträgerschicht abgezogen und abgetrennt ist.Examples of suitable materials for base insulating layers include publicly known synthetic resins such as polyimide resin, acrylic resin, polyether nitrile resin, polyethersulfone resin, epoxy resin, polyethylene terephthalate resin, polyethylene naphthalate resin and polyvinyl chloride resin, composites of these synthetic fiber mats, glass mats, glass nonwoven fabrics, microparticles such as TiO 2 , SiO 2 , ZrO 2 , minerals and clay, and the like. In particular, polyimide resin, epoxy resin and glass mat epoxy resin are preferred because a thinner flexible insulation layer having higher mechanical strength and electrical properties (insulation property and the like) is obtained after the metal support layer is peeled off and separated.
Die Dicke der Grundisolationsschicht beträgt vorzugsweise 3 bis 50 μm.The Thickness of the base insulating layer is preferably 3 up to 50 μm.
Bevorzugte Materialien für die Kleberschicht sind unter anderem thermoplastische Harze, wie Polysulfon, Polyethersulfon, Polyhydantoin, Polyetherimid, Polyester, Polyimidsiloxan und siloxanmodifiziertes Polyamidimid, Epoxidharze, Acrylharze, Silikonharze, Polyimidharze und dergleichen; diese können auch in Elends verwendet werden.preferred Materials for the adhesive layer include thermoplastic Resins, such as polysulfone, polyethersulfone, polyhydantoin, polyetherimide, Polyester, polyimidesiloxane and siloxane-modified polyamide-imide, Epoxy resins, acrylic resins, silicone resins, polyimide resins and the like; These can also be used in misery.
Zu den geeigneten Epoxidharzen gehören unter anderem Epoxidharze, die mit einem thermoplastischen Harz, Kautschuk, Elastomer und dergleichen vermischt sind, Siliciumoxidhybride, Epoxidharze mit darin dispergierten Nanoteilchen und dergleichen.To the suitable epoxy resins include epoxy resins, those with a thermoplastic resin, rubber, elastomer and the like mixed, silica hybrids, epoxy resins dispersed therein Nanoparticles and the like.
Beispiele für geeignete Acrylharze sind unter anderem Epoxyacrylat, Urethanacrylat, Silikonacrylat und dergleichen.Examples suitable acrylics include epoxy acrylate, Urethane acrylate, silicone acrylate and the like.
Die Dicke der Kleberschicht beträgt vorzugsweise 1 bis 100 μm.The Thickness of the adhesive layer is preferably 1 to 100 μm.
Als Verfahren zur Bildung einer Schaltungsschicht auf einem Metallträgersubstrat können herkömmlicherweise bekannte Verfahren zur Herstellung von Schaltungssubstraten oder Interposern, wie das halbadditive Verfahren und das subtraktive Verfahren, eingesetzt werden.When A method of forming a circuit layer on a metal carrier substrate may conventionally known methods for Production of circuit substrates or interposers, such as the semi-additive Method and the subtractive method can be used.
Indem man eine Schaltungsschicht auf einem Metallträgersubstrat bildet, wird die Maßhaltigkeit während der Herstellung erhöht, und die Handhabbarkeit von dünnen Schaltungsschichten wird verbessert.By doing a circuit layer on a metal carrier substrate forms, the dimensional stability during manufacture increases, and the handling of thin circuit layers will be improved.
Wenn
eine leitfähige Schicht und eine Leiterbahn nach dem halbadditiven
Verfahren in einer Schaltungsschicht gebildet werden, wird vorzugsweise,
wie in
Beispiele
für Materialien für die in
Die
Dicke der leitfähigen Schicht
Zu den bevorzugten Materialien für das Metallträgersubstrat gehören unter anderem Kupfer, Kupferlegierungen, die in erster Linie auf Kupfer beruhen, Nickel, Nickellegierungen, die in erster Linie auf Nickel beruhen, Legierungen, die in erster Linie auf Nickel und Eisen beruhen, Edelstahl und dergleichen.To the preferred materials for the metal support substrate belong among other things copper, copper alloys, which in based primarily on copper, nickel, nickel alloys, the based primarily on nickel, alloys primarily based on Nickel and iron are based, stainless steel and the like.
Um den Unterschied im linearen Ausdehnungskoeffizienten gegenüber dem Halbleiterwafer zu minimieren, wird vorzugsweise eine Legierung verwendet, die in erster Linie auf Nickel und Eisen beruht (z. B. Alloy 42).Around the difference in linear expansion coefficient over to minimize the semiconductor wafer, an alloy is preferably used, which is based primarily on nickel and iron (eg Alloy 42).
Die Dicke des Metallträgersubstrats ist variabel und hängt von der Steifigkeit des Materials ab und beträgt vorzugsweise etwa 10 μm bis 200 μm, besonders bevorzugt etwa 20 μm bis 80 μm.The Thickness of the metal carrier substrate is variable and depends from the stiffness of the material and is preferably about 10 microns to 200 microns, more preferably about 20 μm to 80 μm.
Wenn die Dicke des Metallträgersubstrats kleiner als 10 μm ist, treten wahrscheinlich Falten und Fältchen in dem Metallträgersubstrat auf, was wiederum die Handhabbarkeit im Rollvorgang reduziert. Wenn die Dicke des Metallträgersubstrats größer als 200 μm ist, nimmt der Wickeldurchmesser aufgrund seiner Steifigkeit zu, was wiederum die Handhabung im Rollvorgang behindert und auch die Verarbeitung durch Ätzen stört.If the thickness of the metal carrier substrate is less than 10 μm is likely to occur wrinkles and wrinkles in the metal support substrate on, which in turn reduces the handling in the rolling process. If the thickness of the metal carrier substrate larger than 200 μm, the winding diameter decreases due to its Stiffness, which in turn hinders handling in the rolling process and the processing by etching disturbs.
Um das glattere Ablösen des Metallträgersubstrats und der Schaltungsschicht zu erleichtern, ist eine Struktur zu bevorzugen, bei der eine Trennschicht dazwischen vorhanden ist. Vorzugsweise wird die Trennschicht so gebildet, dass sich die Trennschicht leicht von der Schaltungsschicht ablösen lässt und sich sehr schwer von dem Metallträgersubstrat ablösen lässt und dass die Trennschicht zusammen mit dem Metallträgersubstrat von der Schaltungsschicht entfernt werden kann.Around the smoother detachment of the metal carrier substrate and to facilitate the circuit layer, a structure is preferable where there is a separation layer between them. Preferably the separating layer is formed so that the separating layer is easy detach from the circuit layer and yourself very difficult to detach from the metal support substrate leaves and that the release layer together with the metal support substrate can be removed from the circuit layer.
Zu den geeigneten Materialien für die Trennschicht gehören organische Substanzen (Silikonharz, Polyimid und dergleichen) und anorganische Substanzen (Metalle, Metalloxide, anorganische Oxide und dergleichen). Beispiele für die anorganischen Substanzen sind Ag, Ti, W, Ni, SiO2 und dergleichen.Suitable materials for the release layer include organic substances (silicone resin, polyimide and the like) and inorganic substances (metals, metal oxides, inorganic oxides and the like). Examples of the inorganic substances are Ag, Ti, W, Ni, SiO 2 and the like.
In Anbetracht der Schritte zur Herstellung einer Schaltungsschicht und der Hochtemperaturbedingungen während des Verbindens der Schaltungsschicht mit einem Halbleiterwafer sind Polyimid und die oben genannten anorganischen Substanzen stärker bevorzugt, da Silikonharz sich verschlechtern kann.In Considering the steps for making a circuit layer and the high temperature conditions during bonding the circuit layer with a semiconductor wafer are polyimide and the more preferred above inorganic substances, because silicone resin can deteriorate.
Wenn die Trennschicht als Polyimidschicht ausgebildet ist, beträgt ihre Dicke vorzugsweise 0,1 bis 10 μm, wobei 0,1 bis 5 μm weiter bevorzugt sind, um zu verhindern, dass sich die gesamte Schaltungsschicht verbiegt.If the separation layer is formed as a polyimide layer is its thickness is preferably 0.1 to 10 μm, with 0.1 to 5 μm are further preferred in order to prevent the entire circuit layer bends.
Wenn die Trennschicht als Schicht, die aus den oben genannten anorganischen Substanzen besteht, ausgebildet ist, beträgt ihre Dicke vorzugsweise 1 bis 100 nm, wobei 1 bis 50 nm weiter bevorzugt sind, um zu verhindern, dass sich die gesamte Schaltungsschicht verbiegt.If the release layer as a layer consisting of the above inorganic Substances consists, is formed, is their thickness preferably 1 to 100 nm, with 1 to 50 nm being more preferred, to prevent the entire circuit layer from bending.
Wenn die Trennschicht eine Polyimidschicht ist, sind geeignete Verfahren zur Bildung der Schicht ein Verfahren, bei dem eine Lösung aufgetragen wird, ein Verfahren, bei dem die Schicht durch elektrochemische Abscheidung oder chemisches Aufdampfen (CVD) abgeschieden wird, ein Verfahren, bei dem eine getrennt gebildete Polyimidfolie laminiert wird, und dergleichen. Wenn die Trennschicht eine Schicht ist, die aus einer anorganischen Substanz wie einem Metall, Metalloxid oder anorganischen Oxid besteht, sind geeignete Verfahren zur Bildung der Schicht Galvanisieren, Aufdampfen im Vakuum, Kathodenzerstäubung und dergleichen.If the release layer is a polyimide layer are suitable methods to form the layer, a method in which a solution is applied, a method in which the layer by electrochemical Deposition or chemical vapor deposition (CVD) is deposited, a method in which a separately formed polyimide film is laminated will, and the like. If the release layer is a layer that of an inorganic substance such as a metal, metal oxide or inorganic oxide, are suitable methods of formation the layer electroplating, vacuum evaporation, cathode sputtering and the same.
BeispieleExamples
Das
Herstellungsverfahren der vorliegenden Erfindung wird im Folgenden
spezieller und ausführlicher anhand von tatsächlichen
Herstellungsbeispielen beschrieben. Bei allen Schaltungsschichten
in den
Beispiel 1example 1
Eine Trennschicht, die aus Polyimid besteht, wurde auf einem aus Alloy 42 bestehenden Metallträgersubstrat gebildet, eine Schaltungsschicht wurde darauf gebildet, und dann wurde alles mit einem Halbleiterwafer verbunden. Eine Metallisierung mit einem Edelmetall für einen Kontaktpunkt auf einer Endfläche eines Externanschlussleiterteils wurde durchgeführt; eine Öffnung wurde von der Unterseite her in dem Metallträgersubstrat hergestellt, so dass eine Endfläche des Externanschlussleiterteils freilag, und die Endfläche wurde metallisiert.A Separating layer, which consists of polyimide, was on one of Alloy 42 existing metal carrier substrate formed, a circuit layer was formed on it, and then everything was done with a semiconductor wafer connected. A metallization with a precious metal for a contact point on an end face of an external lead portion was carried out; an opening was made by the Bottom forth made in the metal support substrate, such that an end face of the external lead portion is exposed, and the end surface was metallized.
Bildung einer TrennschichtFormation of a separation layer
Wie
in
Bildung einer GrundisolationsschichtFormation of a basic insulation layer
Wie
in
Bildung
einer Impfschicht, einer unteren Leiterbahn und einer leitfähigen
Schicht Wie in
Bildung einer Öffnung im MetallträgersubstratFormation of an opening in the metal carrier substrate
Wie
in
Bildung der oberen LeiterbahnFormation of the upper trace
Wie
in
Bildung einer KleberschichtFormation of an adhesive layer
Wie
in
Bildung einer Metallschicht im AnschlussteilFormation of a metal layer in the connection part
Wie
in
Anschluss an HalbleiterwaferConnection to semiconductor wafers
Die so erhaltene Schaltungsschicht (das Metallträgersubstrat abziehbar befestigt) wurde nach dem folgenden Verfahren an einen Halbleiterwafer angeschlossen.The thus-obtained circuit layer (the metal support substrate detachably attached) became after connected to a semiconductor wafer according to the following method.
Der Halbleiterwafer enthielt 240 Elemente, jedes Element wies 240 kreisförmige Elektrodenkontaktflächen mit einem Durchmesser von 80 μm auf, wobei auf jeder Kontaktfläche ein Gold-Stud-Bump mit einem Durchmesser von 60 μm gebildet wurde.Of the Semiconductor wafer contained 240 elements, each element had 240 circular ones Electrode contact surfaces with a diameter of 80 microns on, with on each contact surface a gold stud bump with a diameter of 60 microns was formed.
Die
so erhaltenen Schaltungsschichten wurden ausgerichtet und in einem
Vakuum von 3 Pa bei einer Temperatur von 300°C unter einem
Druck von 1,5 g/Bump gebondet, wobei man eine Ausricht- und Bondapparatur
(hergestellt von der EV Group) verwendete, und danach wurde die
Kleberschicht
Beispiel 2Example 2
In diesem Beispiel wurde eine Metallisierung mit einem Edelmetall für einen Kontaktpunkt auf einer Endfläche eines Externanschlussleiterteils durchgeführt. In dem Metallträgersubstrat wurde keine Öffnung hergestellt; eine Öffnung wurde an einer definierten Position auf einer Trennschicht hergestellt, und eine Edelmetallschicht für den Kontaktpunkt wurde gebildet, und danach wurde eine Leiterbahn darauf gebildet.In This example was a metallization with a precious metal for a contact point on an end face of an external lead portion carried out. In the metal carrier substrate was no opening made; an opening became manufactured at a defined position on a release layer, and a noble metal layer for the contact point was formed, and then a trace was formed thereon.
Bildung einer TrennschichtFormation of a separation layer
Wie
in
Bildung einer Grundisolationsschicht und Bildung einer Metallschicht für den KontaktpunktFormation of a basic insulation layer and forming a metal layer for the contact point
Wie
in
Anschließend
wurden eine Goldschicht
Bildung
einer Impfschicht, einer unteren Leiterbahn und einer leitfähigen
Schicht Wie in
Bildung der oberen LeiterbahnFormation of the upper trace
Wie
in
Bildung einer KleberschichtFormation of an adhesive layer
Wie
in
Bildung einer Metallschicht auf der Endfläche des AnschlussleiterteilsFormation of a metal layer on the end face of the lead wire part
Wie
in
Hier
in Beispiel 2 wurde, wie in
Anschluss an HalbleiterwaferConnection to semiconductor wafers
Die so erhaltene Schaltungsschicht (das Metallträgersubstrat abziehbar befestigt) wurde mit Hilfe derselben Verfahren wie in Beispiel 1 an den Halbleiterwafer angeschlossen, und die Trennschicht und das Metallträgersubstrat wurden entfernt, wobei eine Halbleitervorrichtung erhalten wurde.The circuit layer thus obtained (Me support substrate) was attached to the semiconductor wafer by the same methods as in Example 1, and the release layer and the metal support substrate were removed to obtain a semiconductor device.
Beispiel 3Example 3
In diesem Beispiel wurde ein Metall als Material für eine Trennschicht verwendet.In This example was a metal as a material for a Separating layer used.
Bildung einer TrennschichtFormation of a separation layer
Wie
in
Bildung einer Grundisolationsschicht und Bildung einer Metallschicht für den KontaktpunktFormation of a basic insulation layer and forming a metal layer for the contact point
Wie
in
Eine
Goldschicht
Bildung
einer Impfschicht, einer unteren Leiterbahn und einer leitfähigen
Schicht Wie in
Wie
in
Bildung einer KleberschichtFormation of an adhesive layer
Wie
in
Bildung einer Metallschicht auf der Endfläche des AnschlussleiterteilsFormation of a metal layer on the end face of the lead wire part
Wie
in
Hier
in Beispiel 3 wurden, wie in
Anschluss an HalbleiterwaferConnection to semiconductor wafers
Die so erhaltene Schaltungsschicht (das Metallträgersubstrat abziehbar befestigt) wurde mit Hilfe derselben Verfahren wie in Beispiel 1 an den Halbleiterwafer angeschlossen, und die Trennschicht und das Metallträgersubstrat wurden entfernt, wobei eine Halbleitervorrichtung erhalten wurde.The thus obtained circuit layer (the metal support substrate peelable) was prepared by the same method as in Example 1 connected to the semiconductor wafer, and the separation layer and the metal support substrate were removed using a semiconductor device was obtained.
Beispiel 4Example 4
In diesem Beispiel wurde ein anorganisches Oxid (SiO2) als Material für eine Trennschicht verwendet.In this example, an inorganic oxide (SiO 2 ) was used as a material for a release layer.
Bildung einer TrennschichtFormation of a separation layer
Wie
in
Die Verfahren, Materialien und dergleichen, die in den anschließenden Schritten ”Bildung einer Grundisolationsschicht und Bildung einer Metallschicht für den Kontaktpunkt”, ”Bildung einer Impfschicht, einer unteren Leiterbahn und einer leitfähigen Schicht”, ”Bildung einer Kleberschicht”, ”Bildung einer Metallschicht auf der Endfläche des Anschlussleiterteils” und ”Anschluss an Halbleiterwafer” verwendet wurden, waren genau die gleichen wie in Beispiel 1.The methods, materials and the like described in the subsequent steps of "forming a base insulating layer and forming a metal layer for the contact point", "forming a seed layer, a lower wiring and a conductive layer", "forming an adhesive layer", "forming a metal layer the terminal area of the lead portion "and" terminal to semiconductor wafer "were used were exactly the same as in Bei game 1.
In
diesem Beispiel wurde in dem in
Beispiel 5Example 5
In
diesem Beispiel wurden, wie in
Die
in
In
diesem Beispiel wurde die Verarbeitung in Bezug auf die Verfahren
von ”Bildung der Trennschicht auf dem Metallträgersubstrat” in
Als
nächstes wurde in diesem Beispiel dieselbe Verarbeitung,
die in
Anschließend
wurden die Schritte der
Durch
die oben beschriebenen Verarbeitungsschritte wurde die in
Beispiel 6Example 6
In diesem Beispiel wurde bestätigt, dass eine Schaltungsschicht lückenlos an einen Halbleiterwafer mit einem Kontaktloch, bei dem der Anschluss aus der Waferoberfläche hervorragt, gebondet werden kann.In In this example, it was confirmed that a circuit layer seamlessly to a semiconductor wafer with a contact hole, where the terminal protrudes from the wafer surface, can be bonded.
HalbleiterwaferSemiconductor wafer
Ein Silicium-Halbleiterwafer mit einer Dicke von 400 μm und einem Durchmesser von 15,2 cm wurde hergestellt, und Durchgangslöcher mit einem Durchmesser von 100 μm wurden darin gebildet. Die Durchgangslöcher wurden durch Drucken in einer solchen Weise mit einer Kupferpaste gefüllt, dass die Anschlussteile um etwa 5 μm erhöht waren, und der Wafer wurde gebrannt, wobei ein vorstehender Anschlussteil entstand.One Silicon semiconductor wafers having a thickness of 400 μm and a diameter of 15.2 cm was made, and through holes with a diameter of 100 microns were formed therein. The through holes were printed by printing Way filled with a copper paste, that the connecting parts increased by about 5 microns, and the wafer was burned, with a protruding connector was created.
Schaltungsschichtcircuit layer
Eine Schaltungsschicht mit einem abziehbaren Metallträgersubstrat wurde in derselben Weise wie in Beispiel 1 erhalten.A Circuit layer with a peelable metal carrier substrate was obtained in the same manner as in Example 1.
Anschlussconnection
Die Schaltungsschicht und der Halbleiterwafer wurden durch Pressen unter denselben Bedingungen wie in Beispiel 1 aneinander gebondet, was eine Halbleitervorrichtung ergab.The Circuit layer and the semiconductor wafer were by pressing under the same conditions as in Example 1 bonded together, which is a Semiconductor device resulted.
Zwischen dem Halbleiterwafer und der so erhaltenen Schaltungsschicht war absolut keine Lücke vorhanden, und die Verbindung zwischen den Elektroden aller Elemente und dem Anschlussleiterteil der Schaltungsschicht war gut.Between the semiconductor wafer and the circuit layer thus obtained absolutely no gap exists, and the connection between the electrodes of all elements and the lead portion of the circuit layer was good.
Gewerbliche AnwendbarkeitIndustrial Applicability
Gemäß dem Herstellungsverfahren der vorliegenden Erfindung kann eine Umverdrahtungsschicht für ein Halbleiterelement mit niedrigeren Kosten bereitgestellt werden, und die Entsorgung von Halbleiterelementen von annehmbarer Qualität wegen einer unannehmbaren Qualität der Umverdrahtungsschicht ist vermeidbar. Das Herstellungsverfahren der vorliegenden Erfindung ermöglicht auch dann die Herstellung einer lückenlosen Halbleitervorrichtung, wenn ein Ende eines Kontaktlochs hervorsteht.According to the Manufacturing method of the present invention may be a redistribution layer for a lower cost semiconductor device and the disposal of semiconductor elements of more acceptable Quality because of an unacceptable quality of Redistribution layer is avoidable. The manufacturing process The present invention also enables the manufacture a seamless semiconductor device when one end protrudes a contact hole.
Diese
Anmeldung beruht auf einer in
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| R005 | Application deemed withdrawn due to failure to request examination |